A differenza di un altro tipo di sistema robot o multi-asse.

Innanzitutto, un sistema cartesiano è uno che si muove in tre assi ortogonali - X, Y e Z - secondo le coordinate cartesiane. (Anche se va notato che un asse rotativo - sotto forma di un effettore finale o estremità degli utensili del braccio - è talvolta incluso sull'asse più esterno di un robot cartesiano.)

Ciò che rende un robot cartesiano un robot è che gli assi eseguono un movimento coordinato, attraverso un controllore di movimento comune.

Gli assi di un robot cartesiano sono realizzati da una qualche forma di attuatore lineare, acquistati come sistema pre-assemblato da un produttore o costruito su misura dall'OEM o dall'utente finale da Guida lineare e componenti di azionamento.

Semplice, giusto?

Lo standard ISO 8373: 2012 definisce un robot industriale come:

Un manipolatore multiuso controllato automaticamente, riprogrammabile, programmabile in tre o più assi, che può essere fissata in posizione o mobile per l'uso in applicazioni di automazione industriale.

Ma non tutti i sistemi lineari che funziona negli assi XY o XYZ sono un robot cartesiano. Una notevole eccezione è un tipo di robot che impiega due assi di base (x) in parallelo. Questa configurazione-2x-y o 2x-yz, ad esempio, sposta il robot fuori dalla categoria cartesiana e nella categoria dei robot di cavalli.

La differenza principale tra i robot di Gantry e cartesiani è che un robot cartesiano utilizza un attuatore lineare su ciascun asse, mentre un robot a cavalletto è sempre costruito con due assi di base (x), con il secondo (y) asse li abbraccia. Questa configurazione impedisce che il secondo asse venga a sbalzo (più su quello di seguito) e consente a Gantries di avere lunghezze di ictus molto più lunghe - e in molti casi, carichi utili più grandi - rispetto ai robot cartesiani.

Il secondo tipo di sistema lineare multi-asse che non rientra nella definizione di robot cartesiano è la tabella XY. La differenza tra robot cartesiani e tavoli XY risiede nella disposizione del montaggio e del caricamento. In un robot cartesiano, il secondo o il terzo asse (Y o Z) è a sbalzo, essendo supportato a una sola estremità dall'asse sotto di esso. Inoltre, il carico sull'asse esterno è generalmente a sbalzo da quell'asse.

Questa disposizione crea non solo un carico di momento sull'asse esterno, a causa del carico applicato, ma anche un carico significativo sull'asse di supporto, a causa dell'effetto combinato del carico applicato insieme all'asse esterno. Il montaggio e la disposizione del carico limita la capacità di trasporto del carico dei robot cartesiani ed è un fattore primario nel determinare la lunghezza massima della corsa per l'asse esterno (a sbalzo).

Al contrario, le tabelle XY sono costituite da due assi centrati l'uno sull'altro, spesso con lunghezze di corsa simili. Inoltre, il carico è generalmente centrato sull'asse Y. Questa configurazione dell'asse e posizionamento del carico si traducono in un caricamento molto scarso su entrambi gli assi (e spesso senza caricamento a sbalzo sull'asse Y).

I robot cartesiani si sovrappongono a Scara e robot a 6 assi (articolati) in alcune specifiche tecniche e possono essere applicati in alcune delle stesse applicazioni, ma i robot cartesiani hanno diversi benefici rispetto ai tipi di scara e 6 assi. In primo luogo, i progetti cartesiani forniscono una busta di lavoro rettangolare in cui una percentuale significativa dell'impronta del robot viene utilizzata come area di lavoro attivo. I tipi di scara e 6 assi, d'altra parte, hanno buste di lavoro circolare o ovale che spesso causano un sacco di spazio morto (inutilizzato), specialmente quando il viaggio o la portata richiesto, è molto lungo.

I robot cartesiani possono essere costruiti praticamente da qualsiasi tipo di attuatore lineare con qualsiasi varietà di meccanismi di trasmissione: cinghia, sfera o vite di piombo, attuatore pneumatico o motore lineare. (Si noti che sono possibili anche unità rack e pignone, ma sono più comunemente usate nei sistemi di cavalletto con colpi molto lunghi.) Ciò significa che possono, e spesso fanno, avere una migliore precisione e una ripetibilità del posizionamento rispetto ai tipi di Scara e 6 assi. I robot cartesiani hanno anche un vantaggio di facilità d'uso in termini di programmazione perché la loro cinematica è più semplice (tre assi cartesiani, piuttosto che più assi di rotazione).

Nel recente passato, i robot cartesiani pre-assemblati erano rari, con la maggior parte delle unità personalizzate da un OEM, un integratore di robot o persino l'utente finale. Ma ora, molti produttori di attuatori lineari forniscono anche sistemi cartesiani pre-configurati e pre-assemblati, con una miriade di opzioni per soddisfare i requisiti di viaggio, payload, velocità e precisione comuni. E anche i produttori di robot tradizionali a 6 assi e Scara stanno entrando in azione, riconoscendo che per molte applicazioni di automazione industriale e assemblaggio, i robot cartesiani offrono un migliore compromesso tra capacità di carico e impronta rispetto ai progetti di ScARA e 6 assi.